• 2012年第31卷第6期文章目次
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    • >专题研究
    • 华北地块南缘熊耳山早中生代正长花岗岩——SHRIMP锆石U-Pb年龄、地球化学及意义

      2012, 31(6):771-782.

      摘要 (1952) HTML (0) PDF 1.24 M (2612) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道了华北地块南缘河南熊耳山寨凹正长花岗岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为217.7±3.6 Ma,为早中生代。该正长花岗岩在岩石化学上高碱和Al,贫Mg、Fe;在微量元素上明显亏损Ba、Sr、P、Ti,相对富集高场强元素U、Th、Zr、Hf;在稀土元素上具有明显的四组分效应。研究结果表明,寨凹正长花岗岩与东秦岭北部富碱侵入岩、北秦岭褶皱带和南秦岭褶皱带早中生代花岗岩的地球化学特征有明显差异,为高分异的Ⅰ型花岗岩。其形成的构造环境与东秦岭地区其他早中生代侵入体相似,为后碰撞或后造山。

    • 山东郯城神泉钠质火山岩的年代学与地球化学——对源区地幔性状与岩石成因的启示

      2012, 31(6):783-798.

      摘要 (1725) HTML (0) PDF 2.07 M (1971) 评论 (0) 收藏

      摘要:山东神泉钠质火山岩出露于郯城李庄东侧,构造上位于沂沭断裂带南段,构成一盾状火山机构,主体岩性为粗安岩。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,其成岩年龄为96.5±1.4 Ma,较之区内广泛分布的钾质火山岩形成年龄晚,指示沂沭断裂带及邻区中生代火山岩总体上具有由钾质向钠质演变的趋势。在化学组成上,神泉火山岩具有富碱(Na2O+K2O=10.34%~11.95%)和明显富钠(Na2O/K2O=1.76~3.92)的特征,按多种方法判别均可归为典型的钠质火山岩。该火山岩稀土元素总量较高(ΣREE=411.3×10-6~456.3×10-6),富集轻稀土元素,LREE/HREE=19.53~21.10,(La/Yb)N=29.69~33.26,缺乏明显的铕异常(δEu=0.77~0.82),稀土元素配分型式呈明显的右倾型。岩石富Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Ti、Nb、Ta等高场强元素,在微量元素蛛网图上显示一定的Pb负异常。神泉火山岩具有富集的Sr-Nd同位素特征,ISr=0.706 8~0.707 7,εNd(t)=-16.66~-16.82,与山东中生代镁铁质岩石的Sr-Nd同位素组成类似,表明其应起源于富集的岩石圈地幔。综合分析表明,神泉火山岩源区极可能遭受了因扬子板块深俯冲和华北克拉通岩石圈拆沉等多次富集事件的影响,至晚白垩世,随着郯庐断裂引张的加剧,诱发了软流圈地幔上涌,并对先期形成的富集地幔进一步改造,同时在断裂减压作用的影响下,促使了这一经叠次改造的富集地幔的部分熔融,由此产生的岩浆经进一步分异演化,最终导致了神泉钠质火山岩的形成。

    • 东天山觉罗塔格地区底坎儿组火山岩地球化学特征及构造环境探讨

      2012, 31(6):799-817.

      摘要 (1748) HTML (0) PDF 3.17 M (1876) 评论 (0) 收藏

      摘要:底坎儿组火山岩是东天山石炭纪火山岩的重要组成部分,其分布范围北至吐-哈盆地南缘,南至沙泉子断裂,其地球化学特征对于探讨觉罗塔格地区的构造环境演化具有重要的意义。本文对底坎儿组火山岩的主量、微量及Sr-Nd同位素进行了研究,以探讨岩石成因及其形成的构造环境。结果表明,底坎儿组火山岩为一套钙碱性的玄武岩-安山岩-流纹英安岩组合,为石榴石-尖晶石橄榄岩地幔部分熔融的产物。玄武岩经历了橄榄石和单斜辉石的结晶分异,安山岩和流纹英安岩则经历了斜长石和磁铁矿的结晶分异。火山岩相对富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,玄武岩的微量元素配分型式与弧玄武岩相似,而部分安山岩及流纹英安岩的微量元素配分型式与上地壳相似。底坎儿组火山岩的Nd同位素特征[εNd(t)=-0.14~5.69]及微量元素地球化学特征显示其具有中等亏损地幔源区特征,岩浆来自于俯冲流体交代的地幔,岩浆演化过程遭受了有限的地壳混染。基性火山岩微量元素配分型式及构造环境图解表明其可能形成于弧后盆地环境。

    • 西藏米林县片麻状黑云花岗闪长岩地球化学特征、锆石U-Pb定年及Pb-Sr-Nd同位素组成

      2012, 31(6):818-830.

      摘要 (1854) HTML (0) PDF 5.05 M (1729) 评论 (0) 收藏

      摘要:喜马拉雅是印度与欧亚板块俯冲碰撞作用形成的全球最年轻、规模最大和正在活跃的造山带。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术对位于东喜马拉雅构造结侵入南迦巴瓦岩群的片麻状黑云花岗闪长岩进行了测年,获得岩浆结晶年龄为515.5±2.3 Ma(早寒武世),提供了泛非构造-岩浆事件在东喜马拉雅构造结的记录。岩石地球化学分析表明,SiO2含量为66.47%~72.42%,A/CNK指数为0.98~1.08,平均1.03,在A/NK-A/CNK指数图解中样品大部分落入过铝质区,里特曼指数σ为1.53~3.08,为钙碱性系列,在SiO2-K2O图解上大部分样品投入高钾钙碱性系列区,在Harker图解中所有样品中的TiO2、MgO、FeOT、MnO、K2O随着SiO2含量的变化增加而减少,Na2O随着SiO2含量的增加而增加,均呈较好的线性关系。稀土元素配分模式为轻稀土元素富集的右倾曲线,(La/Yb)N为19.1~63.8,出现弱Eu负异常(δEu=0.24~0.88);微量元素表现出Ba、Nb、Ta、Sr、Zr亏损,而大离子亲石元素Rb、Th和U相对富集的特征。Sr、Nd同位素组成表明,丹娘乡片麻状黑云花岗闪长岩具有负εNd(t)值(-8.67~-10.57)和较老的Nd模式年龄(tDM=1.84~3.42),说明其来源可能是上地壳物质,结合87Sr/86Sr初始比值特征,推断丹娘乡片麻状黑云花岗闪长岩是在高温环境下经部分熔融形成的。通过构造环境判别图及岩石地球化学研究认为丹娘乡准铝质-弱过铝质片麻状黑云花岗闪长岩形成于后碰撞造山环境,结合新得到的513 Ma同位素年龄,认为泛非碰撞造山事件早寒武世在东喜马拉雅构造结一带可能结束,进入后碰撞造山的构造演化阶段。

    • 新疆西天山巴音沟与蛇绿岩伴生的洋岛玄武岩——主微量元素证据

      2012, 31(6):831-842.

      摘要 (1962) HTML (0) PDF 1004.02 K (2330) 评论 (0) 收藏

      摘要:对巴音沟蛇绿混杂岩内发育的两套玄武岩进行了主、微量元素研究,结果表明,其中一套TiO2的含量较低,在0.81%~1.00% 之间,REE含量低,LREE相对于HREE具轻微亏损,稀土元素配分图和微量元素的原始地幔标准化图上呈平坦分布型式,Nb、Ta略亏损,为大洋中脊玄武岩。结合其他微量元素特征,初步认为该玄武岩源于大洋形成的初期,源区是还没有经历大规模岩浆提取阶段的洋中脊玄武岩。另一套玄武岩则具有典型的洋岛玄武岩特征,具有较高的TiO2含量(1.89%~3.14%),富碱质,同时富集LREE和HFSE元素,高Nb、Ta含量,在微量元素原始地幔标准化图上显示明显的Nb、Ta正异常,微量地球化学元素具有EMⅡ型OIB特征。

    • 贵州梵净山群沉积时代——来自原位锆石U-Pb测年证据

      2012, 31(6):843-857.

      摘要 (1738) HTML (0) PDF 5.66 M (2384) 评论 (0) 收藏

      摘要:贵州梵净山地区地层出露完整,构造关系清楚,是研究江南造山带西南段构造演化的理想地区。该区区域角度不整合面之下地层称为梵净山群,分为7个岩性组,中部出现大量火山岩,形成一个完整的盆地沉积记录。对该区梵净山群地层中的火山碎屑岩夹层及细碎屑岩中的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb测年工作,结果显示,两件火山碎屑岩锆石平均U-Pb年龄分别为832 Ma(铜厂组)和851 Ma(余家沟组);另外两件余家沟组细碎屑岩中锆石原位U-Pb测年结果比较接近,平均年龄分别为845 Ma和849 Ma。结合前人数据可以比较精确限定梵净山群的沉积时限在855~815 Ma之间。该时段的上限精确限定了武陵/四堡运动界面的时限,为江南造山带不同部位地质事件的合理对比、了解江南造山带地质事件的时空迁移规律提供了基础资料。

    • 西藏松多榴辉岩的矿物原位微量元素地球化学研究

      2012, 31(6):858-874.

      摘要 (1910) HTML (0) PDF 4.20 M (1919) 评论 (0) 收藏

      摘要:对松多榴辉岩中单矿物进行的LA-ICP-MS原位微区微量元素分析研究结果表明,石榴石主要富集中、重稀土元素和Y,同时具有高丰度的Sc、V、Cr和Co等元素;绿辉石中的微量元素以中稀土元素、Sr、Sc、V、Cr、Co、Ni和Ti为主,含有一定量的Zr、Hf等。石榴石、绿辉石、角闪石和绿帘石中均显示轻稀土元素亏损的特点,表明在退变质过程中没有发生明显的富轻稀土元素的外来流体交代作用,因而其微量元素矿物地球化学的某些特点不同于苏鲁地区的榴辉岩。石榴石变斑晶中某些元素(如Ti、Zr)的分带性暗示了榴辉岩在紧随峰期变质之后的折返过程中发生了降压增温过程。榴辉岩主要变质矿物中微量元素的分配显然受到矿物主量元素的分配所控制,如MgO在石榴石和绿辉石之间的分配对Ni、Co、Ti分配的控制以及CaO的分配对Sr、Y、REE分配的控制等。退变质过程中矿物的形成或分解以及物理化学条件的改变都可以引起矿物间微量元素的重新分配。由绿辉石退变质而形成的角闪石,较之原先的绿辉石,其微量元素配分曲线总体特征会发生变化,但元素总体丰度相近,某些元素特点相似,又反映了绿辉石和角闪石之间的成生联系。金红石是Ti、Nb、Ta、Zr、Hf的主要赋存矿物,而与之共生的绿帘石所表现出来的高场强元素的亏损特征表明了金红石的存在所带来的影响。

    • 塔里木盆地柯坪地区奥陶系层序地层研究

      2012, 31(6):875-884.

      摘要 (1526) HTML (0) PDF 887.25 K (2273) 评论 (0) 收藏

      摘要:以露头层序地层学和沉积学为指导,对塔里木盆地西北缘柯坪地区奥陶系3个剖面进行了深入研究,建立了柯坪地区奥陶系层序地层格架。柯坪地区奥陶系由6个三级层序组成,横向对比表明四石厂剖面发育最完整,同古四布隆和苏巴什剖面有地层缺失,只能识别出下部3个三级层序。碳酸盐岩磁化率测量结果表明,磁化率的变化趋势与相对海平面升降曲线之间呈负相关,并且与层序界面、层序内部各体系域之间有着较好的对应关系,可以作为划分层序的一个辅助性的定量化指标。

    • 老挝甘蒙省钾镁盐矿床中微量硼矿物的鉴定和准确定名

      2012, 31(6):885-890.

      摘要 (2785) HTML (0) PDF 439.93 K (2157) 评论 (0) 收藏

      摘要:以老挝甘蒙省钾镁盐矿床ZK318钻孔的含矿段(下盐层)为研究对象,对其开展了微量硼矿物的鉴定研究工作,以完善矿床的矿物组合类型。全岩样品的XRD初步结果给出,在顶部钾盐岩层中含有少量方硼石。为了进一步全面鉴定硼矿物的种类,对全岩样品溶解后得到的不溶物多晶集合体进行XRD分析,结果表明,不溶物中的硼矿物主要为方硼石(55%),其次为三斜晶系3A型氯硼钙石(15%)。3A型氯硼钙石在全岩样品中的含量不足1%,属微量矿物,因低于XRD的检出限,故在全岩样品的XRD 图谱中无该矿物的衍射峰出现。此外,对三斜晶系3A型氯硼钙石的中文准确命名进行了讨论,指出中文定名应与国际惯例一致,即废除副水氯硼钙石(parahilgardite)一词,定名为3A型氯硼钙石(hilgardite-3A)以体现结构的微细差别,同时达到中文命名规范统一的目的。因此,该矿床中的硼矿物为少量方硼石和微量3A型氯硼钙石。

    • Fe(Ⅲ)水解过程中的Fe同位素分馏研究

      2012, 31(6):891-896.

      摘要 (1785) HTML (0) PDF 459.88 K (2284) 评论 (0) 收藏

      摘要:三价铁水解是铁地球化学循环中的一个重要过程,在一定程度上控制了铁在水体中的运移和再分配。实验研究了Fe(Ⅲ)在20℃和46℃水解生成沉淀过程中,上清液的存在形态以及该过程导致的Fe同位素分馏。20℃水解实验有两个时间长度,分别是95天和130天,水解实验结束时上清液中的Fe(Ⅲ)主要以胶体形式存在。不同的水解时间导致的Fe同位素分馏在误差范围内是一致的。20℃水解实验结束时上清液和沉淀之间56Fe/54Fe的同位素组成之间的差异Δ56FeFe(Ⅲ)sup-Fe(Ⅲ)pre为1.15‰;46℃水解实验的时间长度为95天,结束时上清液中的Fe(Ⅲ)主要以离子形式存在,46℃水解实验结束时Δ56FeFe(Ⅲ)sup-Fe(Ⅲ)pre为1.37‰。通过瑞利分馏的公式计算出20℃和46℃时Fe(Ⅲ)水解过程中沉淀和上清液间的瞬时平衡分馏系数分别为0.999 121和0.999 260。

    • >花岗岩新思维问题讨论
    • 低硅埃达克岩和高硅埃达克岩问题

      2012, 31(6):897-900.

      摘要 (1763) HTML (0) PDF 318.44 K (3254) 评论 (0) 收藏

      摘要:低硅埃达克岩(low-SiO2 adakites, LSA, SiO2<60%)和高硅埃达克岩(high-SiO2 adakites, HSA, SiO2>60%)的术语是Martin等(2005)提出来的。本文不赞同上述分类,因为,他们的低硅埃达克岩是赞岐岩而不是埃达克岩。赞岐岩是幔源的,埃达克岩是壳源的,虽然埃达克岩可以与地幔混合形成高镁的埃达克岩,但仍然是壳源的。不应当把壳源的岩浆和幔源的岩浆混淆起来。

    • >环境矿物学
    • 人工合成图水羟砷铁矾的矿物学研究

      2012, 31(6):901-906.

      摘要 (1876) HTML (0) PDF 524.48 K (2284) 评论 (0) 收藏

      摘要:图水羟砷铁矾是目前发现的存在于酸矿废水中的唯一的亚砷硫酸盐含铁矿物,其化学式为Fe6(AsO3)4(SO4)(OH)4·4 H2O。图水羟砷铁矾对研究酸矿废水中砷地球化学以及冶金含砷废水处理都具有重要意义。本文通过恒温水浴反应器合成该矿物,首次采用红外光谱和拉曼光谱对其表征,结果表明:位于770 cm-1处的红外特征峰来自矿物中As—O伸缩振动;位于609、663、512、455和365 cm-1处的拉曼特征峰分别来自矿物中As—OH不对称伸缩振动、As—OH伸缩振动(υ3)、AsO33-不对称弯曲振动(υ4)(512和455 cm-1)和O—As—O弯曲振动;光电子能谱结果表明矿物中As为+3价,不存在更高氧化态。低pH值和高硫酸根有利于矿物获得较好晶形;矿物在pH > 3出现不谐溶解,首次测定矿物溶度积常数(Ksp)为107.7,标准吉布斯反应自由能(ΔGf0)为-3 605 kJ/mol。

    • 石英砂表面铁胶膜的形成——温度和老化时间的影响

      2012, 31(6):907-915.

      摘要 (1777) HTML (0) PDF 926.21 K (2247) 评论 (0) 收藏

      摘要:以石英砂为载体,在pH值为7和铁摩尔比R为0.1的条件下合成了石英砂表面针铁矿胶膜,并探讨了不同温度和老化时间对针铁矿胶膜形成的影响,以揭示铁胶膜的形成机理。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对合成胶膜样品分别进行矿物成分和形态的分析。研究结果表明:当石英砂添加量为10 g、老化时间为25 d时,随着温度由30、50、70增加到90℃,胶膜中针铁矿的XRD峰强度明显增强,SEM图像中针铁矿的结晶程度逐渐增强,晶形逐渐变大;当石英砂添加量为10 g、老化温度为60℃时,随着老化时间的延长,胶膜中针铁矿的XRD峰强度先逐渐增强,矿物晶形也先逐渐增大(前18 d),18 d左右时矿物的晶形较大且较均一,18 d之后XRD峰强度逐渐减弱并趋于稳定,晶形又逐渐变小。

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